- Главная
- Информатика
- Технологии уплотненного волнового мультиплексирования (DWDM)
Содержание
- 2. №6-9 , №11, №15, №20-21, №23
- 3. Первичные сети предназначены для создания коммутируемой инфраструктуры, с помощью которой организовывается постоянный канал с двухточечной топологией
- 4. Волоконно-оптическая связь заняла лидирующее положение среди других средств связи. Ее отличительной чертой является значительно более высокая
- 5. Традиционные технологии телекоммуникаций позволяют по одному оптическому волокну передать только один сигнал. Суть же технологии оптического
- 6. Рис. 1. Схема оптического сегмента, использующего передачу мультиплексного сигнала по волокну Устройство волнового (спектрального) уплотнения WDM
- 7. Термин DWDM (dense wavelength division multiplexer) - плотное волновое мультиплексирование - используется по отношению к WDM
- 8. Технология плотного волнового (спектрального) мультиплексирования (Dense Wave Division Multiplexing, DWDM) Предназначена для создания оптических магистралей нового
- 9. Принципы работы Принцип мультиплексирования (рис. 2), используемый DWDM, подобен тому, как видимый человеческим глазом свет состоит
- 10. Естественно, свет - это сигнал качественно другой природы, нежели электрический ток, поэтому оборудование для мультиплексирования световых
- 11. Реализация частотных планов с шагом 50 ГГц и 25 ГГц предъявляет гораздо более жесткие требования к
- 12. Общий принцип передачи и приема DWDM-системы представлен на рис.4. Для того чтобы организовать в одном волокне
- 13. По мере прохождения по оптическому волокну сигнал постепенно затухает. Для того чтобы его усилить, используются оптические
- 14. При анализе возможностей технологии DWDM должно учитываться, что по существу она является продолжением и развитием уже
- 15. DWDM-технологии имеются базовые наборы стандартных топологий сети: - точка-точка; - кольцо, шина, дерево и звезда; -
- 16. Цепь DWDM с вводом-выводом в промежуточных узлах OADM – Optical Add-Drop Multiplexer (оптические мультиплексоры ввода-вывода)
- 17. Кольцо мультиплексоров DWDM
- 18. Полное демультиплексирование сигнала с помощью дифракционной фазовой решетки
- 19. Ячеистая топология сети DWDM Оптические кросс-коннекторы (Optical Cross-Connect, OXC), необходимы для реализации этой топологии, которые не
- 20. Можно выделить четыре основных узла оборудования DWDM: 1. оптический терминальный мультиплексор (Optical Terminal Multiplexer - OTM),
- 21. Оптические мультиплексоры ввода-вывода (OADM) могут вывести из общего оптического сигнала волну определенной длины и ввести туда
- 22. На рисунке 5 показаны возможности увеличения полосы пропускания (или информативности) ВОЛС за счет применения DWDM-технологии для
- 23. Основные преимущества технологии DWDM состоят в следующем: • Дальнейшее повышение коэффициента использования частотного потенциала оптического волокна
- 24. В качестве примера практического использования DWDM-технологии может служить международная магистральная телекоммуникационная сеть (RETN - Real Time
- 27. Скачать презентацию
№6-9 , №11, №15, №20-21, №23
№6-9 , №11, №15, №20-21, №23
Первичные сети предназначены для создания коммутируемой инфраструктуры, с помощью которой
Первичные сети предназначены для создания коммутируемой инфраструктуры, с помощью которой
В первичных сетях используется техника коммутации каналов.
Существует три поколения технологий первичных сетей:
плезиохронная цифровая иерархия (Plesiochronous Digital
Hierarchy, PDH);
синхронная цифровая иерархия (Synchronous Digital Hierarchy, SDH), в Америке соответствует стандарт SONET;
уплотненное волновое мультиплексирование (DWDM).
Волоконно-оптическая связь заняла лидирующее положение среди других средств связи. Ее отличительной
Волоконно-оптическая связь заняла лидирующее положение среди других средств связи. Ее отличительной
Волоконно-оптическая связь заняла лидирующее положение среди других средств связи. Ее отличительной чертой является значительно более высокая скорость передачи информации и более высокая надежность по сравнению с проводной электросвязью и радиосвязью. Именно эти качества обусловили быстрое развитие волоконно-оптических систем связи за последние 10-15 лет. В настоящее время в мире проложено уже более 100 млн. км таких линий связи. Более того, все континенты связаны подводными волоконно-оптическими линиями связи, общая длина которых превышает 300 тыс. км. Разрабатываются и испытываются волоконно-оптические системы связи нового поколения с пропускной способностью в десятки и сотни Гбит/с, а в перспективе - до нескольких Тбит/с. Эти системы используют новые принципы передачи информации - оптические солитоны и спектральное разделение каналов, а также принципиально новую элементную базу, основанную на новых материалах и современных технологиях.
Традиционные технологии телекоммуникаций позволяют по одному оптическому волокну передать только один
Традиционные технологии телекоммуникаций позволяют по одному оптическому волокну передать только один
Основы этой технологии были заложены в 1958г, еще до появления самой волоконной оптики. Однако прошло около 20 лет, прежде чем были созданы первые компоненты мультиплексных систем. Первоначально они создавались для лабораторных исследований, и лишь в 1980 году технология спектрального уплотнения (Wavelength Division Multiplexing, WDM) была предложена для телекоммуникаций. А еще через пять лет в исследовательском центре компании AT&T была реализована технология плотного спектрального уплотнения (Dense Wavelength Division Multiplexing, DWDM), когда удалось в одном оптическом волокне создать 10 каналов по 2 Gbps.
Рис. 1.
Схема оптического сегмента, использующего передачу мультиплексного сигнала по волокну
Рис. 1.
Схема оптического сегмента, использующего передачу мультиплексного сигнала по волокну
Сам факт существования устройств WDM основан на свойстве волокна пропускать множество каналов, которые распространяются по волокну, не взаимодействуя между собой, рисунок 1.
Рис. 1.
Схема оптического сегмента, использующего передачу мультиплексного сигнала по волокну
Термин DWDM (dense wavelength division multiplexer) - плотное волновое мультиплексирование -
Термин DWDM (dense wavelength division multiplexer) - плотное волновое мультиплексирование -
Для построения многоканальных WDM систем требуются узкополосные лазеры, стабильно выдерживающие нужную длину волны. Пока именно лазеры остаются наиболее дорогим элементом в таких системах, несколько сдерживая их развитие. В настоящее время поставляются системы с числом каналов 4, 8, 16 и 32. Предполагается рост числа мультиплексных каналов до 64.
Технология плотного волнового (спектрального) мультиплексирования
(Dense Wave Division Multiplexing, DWDM)
Технология плотного волнового (спектрального) мультиплексирования
(Dense Wave Division Multiplexing, DWDM)
Метод мультиплексирования — информация в оптическом волокне передастся одновременно большим количеством световых волн (лямда λ — от традиционного для физики обозначения длины волны).
Работают по принципу коммутации каналов, при этом каждая световая волна представляет собой отдельный спектральный канал. Каждая волна несет собственную информацию, при этом оборудование DWDM не занимается непосредственно проблемами передачи данных на каждой волне, то есть способом кодирования информации и протоколом ее передачи.
Устройства DWDM занимаются только объединением различных волн в одном световом пучке, а также выделением из общего сигнала информации каждого спектрального канала.
Принципы работы
Принцип мультиплексирования (рис. 2), используемый DWDM, подобен тому, как видимый
Принципы работы
Принцип мультиплексирования (рис. 2), используемый DWDM, подобен тому, как видимый
Рис. 2. Мультиплексирование в DWDM.
Естественно, свет - это сигнал качественно другой природы, нежели электрический
Естественно, свет - это сигнал качественно другой природы, нежели электрический
DWDM-технология пришла на смену своей предшественницы - технологии WDM, которая использует четыре спектральных канала в окнах прозрачности 1310 нм и 1550 нм, с разносом несущих в 800 - 400 ГГц. Мультиплексирование DWDM называется «уплотнённым" из-за того, что в нем используется существенно меньшее расстояние между длинами волн, чем в WDM. На сегодня рекомендацией определены:
частотный план с разнесением частот между соседними каналами 100 ГГц ( 0,8 нм), в соответствии с котором для передачи данных применяется 41 волна в диапазоне от 1528,77 нм (196, 1 ТГц) до 1560,61 нм (192,1 ТГц)
частотный план с шагом в 50 ГГц ( 0,4 нм), позволяющий передавать в этом же диапазоне 81 длину волны. Некоторыми компаниями выпускается также оборудование, способное работать с частотной сеткой с шагом 25 ГГц (называемое High-Dense WDM, HDWDM).
Реализация частотных планов с шагом 50 ГГц и 25 ГГц предъявляет
Реализация частотных планов с шагом 50 ГГц и 25 ГГц предъявляет
Общий принцип передачи и приема DWDM-системы представлен на рис.4. Для
Общий принцип передачи и приема DWDM-системы представлен на рис.4. Для
Рис. 4. Принцип DWDM-системы
Для того чтобы передавать по одному волокну множество волновых потоков, технология DWDM обеспечена оборудованием особой точности. Так, погрешность длины волны, которую обеспечивает стандартный лазер, применяемый в телекоммуникациях, примерно в сто раз больше, чем требуется в системе DWDM.
По мере прохождения по оптическому волокну сигнал постепенно затухает. Для того
По мере прохождения по оптическому волокну сигнал постепенно затухает. Для того
Новые исследования в области EDFA привели к появлению усилителей, работающих в так называемом L-диапазоне (4-е окно прозрачности), от 1570 нм до 1605 нм. Использование этого диапазона, а также сокращение расстояния между волнами до 50 ГГц и 25 ГГц позволяет нарастить количество одновременно передаваемых длин волн до 80 - 160 и более, то есть обеспечить передачу трафика со скоростями 800 Гбит/с - 1,6 Тбит/с в одном направлении по одному оптическому волокну. Так, аппаратура, используемая при построении DWDM-сети позволяет задействовать до 160 длин волн.
При анализе возможностей технологии DWDM должно учитываться, что по существу она
При анализе возможностей технологии DWDM должно учитываться, что по существу она
DWDM-технологии имеются базовые наборы стандартных топологий сети:
- точка-точка;
- кольцо, шина, дерево
DWDM-технологии имеются базовые наборы стандартных топологий сети: - точка-точка; - кольцо, шина, дерево
Естественным развитием топологии "точка - точка" является построение DWDM-сети, в которой промежуточные узлы выполняют функции мультиплексоров ввода-вывода (рис. 4).
Цепь DWDM с вводом-выводом в промежуточных узлах
OADM – Optical Add-Drop Multiplexer
Цепь DWDM с вводом-выводом в промежуточных узлах
OADM – Optical Add-Drop Multiplexer
Кольцо мультиплексоров DWDM
Кольцо мультиплексоров DWDM
Полное демультиплексирование сигнала с помощью дифракционной фазовой решетки
Полное демультиплексирование сигнала с помощью дифракционной фазовой решетки
Ячеистая топология сети DWDM
Оптические кросс-коннекторы (Optical Cross-Connect, OXC), необходимы для реализации
Ячеистая топология сети DWDM
Оптические кросс-коннекторы (Optical Cross-Connect, OXC), необходимы для реализации
Можно выделить четыре основных узла оборудования DWDM:
1. оптический терминальный мультиплексор
Можно выделить четыре основных узла оборудования DWDM:
1. оптический терминальный мультиплексор
Оптические мультиплексоры ввода-вывода (OADM) могут вывести из общего оптического сигнала волну
Оптические мультиплексоры ввода-вывода (OADM) могут вывести из общего оптического сигнала волну
На рисунке 5 показаны возможности увеличения полосы пропускания (или информативности) ВОЛС
На рисунке 5 показаны возможности увеличения полосы пропускания (или информативности) ВОЛС
Рис. 5. Зависимость полной скорости передачи информации по оптическому волокну от числа мультиплексируемых спектральных каналов для трех скоростей в каждом канале
Основные преимущества технологии DWDM состоят в следующем:
• Дальнейшее повышение коэффициента использования
Основные преимущества технологии DWDM состоят в следующем: • Дальнейшее повышение коэффициента использования
• Экономическая эффективность за счет отказа от электрической регенерации на участках сети большой протяженности. • Независимость от протокола передачи данных - технологическая "прозрачность", позволяющая передавать через магистраль DWDM трафик сетей любого типа. • Независимость спектральных каналов друг от друга. • Совместимость с технологией SDH - мультиплексоры DWDM оснащаются интерфейсами STM-N, способными принимать и передавать данные мультиплексоров SDH. • Совместимость с технологиями семейства Ethernet - Gigabit Ethernet и 10GE.
В качестве примера практического использования DWDM-технологии может служить международная магистральная телекоммуникационная
В качестве примера практического использования DWDM-технологии может служить международная магистральная телекоммуникационная
RETN (рис. 6) оказывает услуги передачи данных, голоса и IP-трафика между крупнейшими телекоммуникационными узлами мира и России. Услугами сети пользуются более 1200 российских и зарубежных операторов связи, точек обмена трафиком, дата-центров и около 900 международных компаний.
DWDM-технология рассматривается уже не только как средство повышения пропускной способности оптического волокна, а как наиболее надежная технология для опорной инфраструктуры мультисервисных и мобильных сетей, обеспечивающая резкое повышение пропускной способности сети и реализующая широкий набор принципиально новых услуг связи. Возможность DWDM интегрироваться с ATM, IP, ASDL и другими перспективными технологиями и протоколами передачи цифровой информации делает ее незаменимой в процессе конвергенции между различными видами и службами связи.
В качестве примера практического использования DWDM-технологии может служить международная магистральная телекоммуникационная сеть (RETN - Real Time Network), которая использует оборудование DWDM на наиболее загружаемых трафиком участках, значительно увеличивая пропускную способность без увеличения количества волокнно-оптических линий.
RETN (рис. 6) оказывает услуги передачи данных, голоса и IP-трафика между крупнейшими телекоммуникационными узлами мира и России. Услугами сети пользуются более 1200 российских и зарубежных операторов связи, точек обмена трафиком, дата-центров и около 900 международных компаний.